I telescopi possono andare oltre il limite di diffrazione avendo un sensore di immagine migliore?

Question

Ho letto l'articolo wiki sulla risoluzione angolare , ma faccio fatica a capire il ruolo dei sensori di immagine nei telescopi. Sensori di immagine migliori possono aiutare ad andare oltre il punto di diffrazione? In caso contrario, come trovare la dimensione dei pixel più grande di un sensore di immagine che non impedisca al telescopio di funzionare a livello di diffrazione?

Answer 1

La migliore risoluzione possibile * che può essere raggiunta è data dal criterio di Rayleigh $$\theta = 1.22 \frac{\lambda}{D} \text{,}$$ dove $\theta$ è la risoluzione angolare, $\lambda$ la lunghezza d'onda della luce utilizzata e $D$il diametro della lente di raccolta. Sul fotorilevatore l'immagine della funzione di diffusione del punto avrà un diametro di$$d = \frac{\lambda}{2 \, \text{NA}}$$ con $\text{NA}$essendo l' apertura numerica del cono di luce che colpisce il rivelatore. Se non ci sono aberrazioni, la funzione di diffusione del punto per un'apertura circolare ha questo aspetto:

la dimensione dei pixel del rilevatore dovrebbe essere inferiore al punto centrale, altrimenti si perde la risoluzione.

Immagina pixel 5 volte più grandi della funzione di diffusione dei punti. Vedresti 1 pixel con una certa intensità su di esso, ma non puoi dire dove incide sul pixel.

I pixel molto piccoli non aiutano a migliorare la risoluzione. Immagina due oggetti puntiformi, ognuno dei quali risulta in una funzione di diffusione puntiforme sul rilevatore:

la distanza minima alla quale puoi distinguerli non dipende da quanti pixel usi. Per ulteriori informazioni vedi Legolas potrebbe davvero vedere così lontano? e le risposte in esso.

_{* Mettendo da parte i trucchi della super risoluzione , che di solito hanno restrizioni o requisiti.}